跳转至

block chain DAY 5

约 1973 个字 3 张图片 预计阅读时间 10 分钟

Solana 区块链生态系统

  1. Solana的特点
  • 被称为"世界上使用最多的区块链"。
  • 专为广泛、主流应用而设计：快速、可扩展、能源效率高。
  1. 区块链对比 (截至2024年12月)
  • 交易速度 (确认时间)：
    • Solana：0.4秒。
    • 以太坊：15分钟。
    • 比特币：60分钟。
  • 平均费用：
    • Solana：一分钱的零头。
    • 以太坊：3.09美元。
    • 比特币：5.31美元。
  • 效率：
    • Solana：高吞吐量，底层低延迟。
    • 以太坊：低吞吐量，Layer 2解决方案提高效率但有风险和缺点。
    • 比特币：低吞吐量，高费用。
  • 共识机制：
    • Solana：权益证明 (Proof of Stake) 和历史证明 (Proof of History)。
    • 以太坊：权益证明 (Proof of Stake)。
    • 比特币：工作量证明 (Proof of Work)。
  • Solana交易吞吐量：最高记录7,229 TPS，理论上可处理高达65,000 TPS。
  1. Solana的关键数据
  • 每秒事务处理量：4,393+。
  • 总交易量：3750亿+。
  • 每笔交易中位费用：0.00064美元。
  • 净碳足迹：0%。
  • Solana每天处理的交易量超过所有其他链的总和。
  1. 核心创新：历史证明 (Proof of History)
  • 问题：许多可编程区块链（如以太坊）依赖外部程序分配“中位”时间戳来验证交易顺序。
  • 解决方案：历史证明允许将“时间戳”内置到区块链本身中，通过可验证延迟函数 (VDF) 实现，与权益证明结合使用，以提高速度和可扩展性。
  1. 为大规模采用而生
  • 快速、去中心化、可扩展。
  • USDC流通量：6.95亿+。
  • 每日活跃账户：28万。
  • 每日活跃交易量：1400万。
  • 赋能全球多家公司的工具和集成，包括Mastercard、CIRCLE、VISA、Discord、Stripe、Shopify、Meta、Jump、Google。
  1. 赋能金融基础设施
  • 闪电般快速的跨境支付：近乎零费用，无中介。
  • 下一代支付轨道正在Solana上构建。
  • Mastercard：与Solana合作制定新的加密凭证标准 (2023年4月)。
  • Mercuryo：推出Spend，连接Solana钱包到9000万+Mastercard商户 (2024年9月)。
  • Libre - RWA：与Hamilton Lane和Brevan Howard合作，将现实世界资产上链。
  • Lulo - Savings：稳定币储蓄平台，优化DeFi收益，存款1.25亿美元+。
  • Kast：稳定币支付卡，全球1亿+商户和ATM接受。
    • 无国界支付：无银行延迟或转换问题。
    • 有竞争力的奖励：每笔交易高达10%现金返还。
    • 由金融专家创立：团队来自Circle、Phantom、Revolut、Wise等顶级公司。
  • Lulo (储蓄应用)：
    • 收益：6%-15%。
    • 安全性：受保护存款（相较于Coinbase、Robinhood的FDIC银行保护或其他DeFi的无保护）。
    • 费用：无费用（相较于Robinhood的5美元/月或其他DeFi的性能+提现费）。
    • 提现：即时（相较于2-3天+）。
    • 总存款：1.25亿+美元。
    • 用户数量：1.5万。
  1. Solana的金融基础设施工具
  • 实时结算：实现全球金融交易的即时共识和实时结算。Solana架构旨在同时处理大量交易。
  • 可定制合规性：新的代币标准与大型机构合作构建，专为复杂行为和监管合规性设计。
  • 全球支付：Solana的速度和低费用使得大规模去中心化支付成为可能。
  1. Solana用例
  • 支付卡：Kast。
  • 储蓄应用：Lulo。

  • 健康追踪：Cudis (健康与长寿协议)。

    • 用户拥有健康数据、赚取奖励。
    • 首款奖励健康之旅的AI智能戒指。
    • 社区成员200K+，来自103个国家和地区。
    • 测量心跳40M+次。
    • 奖励健身课程500K+次。
    • 捕捉总睡眠时间35亿+小时。
    • 步数40亿+步。
  1. 资本市场中的Solana
  • 代币化股票和现实世界资产：
    • 传统金融轨道需要升级，Solana区块链正在推动资本市场的下一次演变。
    • 截至2025年5月，已有210亿美元的现实世界资产在公共区块链上代币化。麦肯锡预测到2030年将达到2万亿美元。
    • 提供关于在Solana上发行代币化股票的报告。
  • 代币化股票 (XxStocks)：
    • 将美国股票市场带到链上：可访问且兼容DeFi的代币化股票。
    • 由Backed提供支持，它是业内历史最悠久的RWA发行方之一。
    • 可转移代币：可在钱包中持有，或在链上应用中买卖。
    • 兼容DeFi：可在DEXs（去中心化交易所）、借贷协议和DeFi应用中使用。
  1. Solana生态系统现状
  • 越来越多的DeFi项目和传统金融公司正在Solana上构建应用。
  • 链上GDP：1.7亿美元（环比增长213%）。
  • 月活跃钱包：510万。
  • DeFi TVL (总锁定价值)：86亿美元，是DeFi TVL第二大链。
  • 每日平均费用支付者：15万。
  • 建设者和创作者：39亿+美元（环比增长53%）。
  • USDC市值：86亿美元。
  1. Solana上的机会 (Superteam)
  • 人才：通往领先Solana工作岗位的门户。一个由社区驱动的招聘机构，在Solana生态系统中建立职业生涯。
  • 挣钱：基于项目的机会和奖金。
    • 例如：LastMint Play Test（铸造最多者获胜，150 USDC奖金）；Build Vietnam's Blockchain Future（超级团队越南，1500 USDC奖金）；制作宣传视频（300 USDC奖金）。
  • 即时拨款 (Instagrants)：来自资助伙伴的免股权资助。
    • 最高可达1万美元资助。
  • 创业支持：加速器快速通道、活动与社交、演示日与反馈、黑客松支持。
  • 合作周五：在多伦多、温哥华、蒙特利尔设有联合办公点。
  • 成员：50多名成员，来自Solana生态系统中的顶级组织和创始人，包括BONK、CLAYNOSAURZ、TENSOR、MONKE DAO、PYTH、Newton、MCA、HELIUS、ORCA、Sec3、The Graph、VYBE、TARS AI、SONIC、Buddy.link、THE WEB3 PROF、SUPERBASEDD、Websto、fractl、BR1、UBC、TITAN、Astralane、Lucid Drakes。

Polygon：扩展以太坊以实现大规模采用

  1. 什么是Polygon？
  • 一个全面的扩容平台，旨在使以太坊更快、更实惠。
  • 起源：最初作为以太坊的侧链（Sidechain）推出，具有自己的安全模型和验证器网络。
  • 演进：扩展为Layer 2框架，包含直接由以太坊共识机制保障的Rollup技术。
  • Polygon不是一个单一的区块链，而是一个兼容以太坊的链框架。
  1. Polygon解决的问题（以太坊的局限性）
  • 以太坊吞吐量有限：每秒约15笔交易。
  • 高昂的Gas费用：网络拥堵时交易成本可能飙升至50美元以上。
  • 大规模采用障碍：无法支持数百万用户进行DeFi、NFT和游戏应用。
  • 以太坊优先考虑安全性而非性能，并遵循以Rollup为中心的路线图。
  1. Polygon的扩容技术
  • Polygon PoS (Proof of Stake)：
    • 侧链解决方案，带桥接功能。
    • 验证器网络：105个活跃验证器使用委托权益证明共识。
    • Heimdall层：管理权益质押合约，创建并提交检查点到以太坊。
    • Bor层：处理区块生产和交易执行，完全兼容EVM。
  • Polygon Miden：
    • 基于ZK-STARK的Rollup。
    • 支持定制的ZK应用。
  • Polygon zkEVM：
    • 零知识Rollup。
    • 提供以太坊安全性，同时兼容EVM。
    • 工作流：
      • Sequencer (排序器)：收集用户交易，建立顺序，并在Layer 2执行。
      • zkProver：生成加密零知识证明，验证批次中所有交易的有效性。
      • Aggregator (聚合器)：将交易及其证明打包并提交到以太坊。
      • Verifier (验证器)：以太坊上的智能合约，高效验证ZK证明。
  • Polygon CDK (Chain Development Kit)：
    • 用于开发自己的定制Layer 2区块链的工具包。
  1. 性能对比 (以太坊 vs. Polygon解决方案)
  • 速度 (TPS)：
    • 以太坊：慢 (~15 TPS)。
    • Polygon PoS：快 (~7,000 TPS)。
    • Polygon zkEVM：中等 (~40-50 TPS 目前)。
  • 费用：
    • 以太坊：昂贵 (\(0.1-\)50)。
    • Polygon PoS：非常便宜 (< $0.01)。
    • Polygon zkEVM：低 (~\(0.01-\)0.10)。
  • 交易最终性：
    • 以太坊：~1-5分钟。
    • Polygon PoS：~1-2秒。
    • Polygon zkEVM：~30-60秒。
  • 验证器：
    • 以太坊：~1,000,000 (去中心化POS)。
    • Polygon PoS：~100个验证器 (有限的PoS集合)。
    • Polygon zkEVM：无验证器 (使用排序器+zkProver+以太坊验证器)。
  1. POL：Polygon的实用代币
  • MATIC是为Polygon PoS提供gas、质押和奖励的代币。
  • POL是Polygon 2.0下所有Polygon链的升级代币。
  • 代币功能：
    • 交易费用：用于支付Polygon网络上的操作。
    • 质押：验证器质押POL以参与共识。
    • 治理：代币持有者对协议升级和变更进行投票。
  • 代币分配：验证器和质押者、生态系统基金、社区、基金会、团队和顾问。
  1. 挑战与局限性
  • 安全权衡：PoS侧链依赖于相对中心化的验证器集（105个验证器）。
  • 用户复杂性：对新用户来说，了解不同的Polygon解决方案和桥接资产可能令人困惑。
  • 激烈竞争：zkEVM面临来自更成熟的Optimistic Rollups（如Base、Arbitrum、Optimism）的竞争。
  • 技术限制：零知识证明生成仍然是计算密集型且昂贵的。
  1. Polygon 2.0 愿景
  • Polygon旨在从单一PoS链发展成为一个完全由ZK保障的、可互操作的网络。
  • 无限可扩展性：可定制的Layer 2链，根据特定应用需求进行定制。
  • 以太坊级安全性：共享零知识证明系统，确保L1等效的安全保证。
  • 无桥集成：本地跨链消息传递和资产转移，无需脆弱的桥接。
  • 生态系统协同效应：整个网络中统一的验证器集。
  1. 直播演示内容
  • 设置数字钱包。
  • 添加Polygon测试网。
  • 桥接资产。
  • 资源：
    • Polygon Bridge。
    • MetaMask Wallet。
    • StakePool Faucet。
    • Uniswap。
    • Chainlist。

BFT共识算法的文艺复兴：革新普遍去中心化系统的共识架构

  • 讲座信息：Hans-Arno Jacobsen, Jeffrey Skoll计算机网络与创新教授，多伦多大学。与Edward (Gengrui) Zhang合作。2025年7月9日，BTS，加拿大温哥华。
  • 主题：BFT共识算法的复兴：为普及型去中心化系统革新共识架构。
  • 共识：
    • 定义：普遍同意，一致，或多数相关方达成的判断。
    • 共识算法协调系统节点，就应用程序输入（日志、账本、值、命令、事务、区块）达成一致。
    • 何时需要共识：操作顺序、复制日志内容、确定领导者、分布式账本中写入的区块和事务。
  • 容错性：
    • 系统（节点）需要容忍故障，即在发生（部分）故障时能正常工作。
    • 故障类型：
      • 良性故障 (Benign Failures)：服务器崩溃、消息丢失、重排序、重复。应用于文件系统、数据库、领导者选举/协调。对应CFT（Crash Fault-Tolerant）共识。
      • 拜占庭故障 (Byzantine Failures)：任意行为；故障节点（有意或无意）、节点可能撒谎、发送错误消息（不遵循协议、存在bug）。应用于安全关键系统、分布式账本。对应BFT（Byzantine Fault-Tolerant）共识。
    • 系统故障示例：
      • “蓝屏死机”是一种崩溃故障。
      • 切断通信线路是一种遗漏故障。
      • 信号衰减是一种时序故障或良性故障。
      • “打猎事故”（物理线路损坏）被认为是崩溃故障（可能同时是遗漏故障或时序故障）。
      • 加密货币黑客攻击（如Ronin Bridge，Poly Network，Wormhole）：是由验证者妥协、智能合约漏洞、协议设计缺陷等造成的，被认为是拜占庭故障。
  • 主动视图变更：
    • 问题：被动视图变更的问题在于需要等待超时才能发现领导者故障，且新领导者需要同步日志，增加延迟。拜占庭服务器可能撒谎并启动选举。
    • 目标：实现主动视图变更，节点可以主动竞选领导权。不使用领导者调度，而是由检测到领导者故障的节点启动选举，只选举最新节点。
    • PrestigeBFT：一种基于声誉的方法，实现BFT中的主动视图变更。
      • 声誉机制：将节点行为转化为声誉分数，反映节点正确的可能性。
      • 惩罚：对每个竞选者施加惩罚。
      • 补偿：奖励最新日志复制，奖励过去惩罚没有或只有逐渐增加的节点。
      • 系统根据声誉得分选择领导者，声誉越高，成为新领导者的机会越大。
      • 性能：在正常操作下（无故障），吞吐量比SBFT、HotStuff、Prosecutor高出约5.4倍。在节点数量增加时，性能优于HotStuff。在静默参与者和含糊其辞攻击下，吞吐量有弹性。
      • 优点：第一个主动视图变更协议，能有效抑制恶意服务器。
  • 动态成员资格变更：
    • 问题：BFT共识算法通常假设静态的节点集合，而V2X网络（车辆来去、在线/离线）无法保证环境稳定。中心化数据处理导致数据垄断，损害数据完整性。
    • V-Guard：应对动态成员变化的DL设计。
      • 将配置和交易绑定，引入“booth”（描述符，指定参与车辆成员配置的集合）。
      • V-Guard框架将排序与共识分离，可以发生在不同的booth中。
      • Gossip协议用于进一步传播已提交的事务。
      • 性能：在静态排序和共识方面，V-Guard的峰值吞吐量比HotStuff高22倍，比ResilientDB高9.5倍，比Narwhal高1.8倍。在成员动态变化下，吞吐量和延迟表现良好。
      • 优点：快速、动态（适用于不稳定网络、间歇性连接）、多功能。

关于BFT共识算法的全面回顾（调查报告）

  1. 引言：
  • BFT共识算法在区块链应用中广泛部署，提供去中心化信任。
  • 文章旨在通过新的分类法（更高效、更鲁棒、更可用）对现有BFT算法进行系统性调查，并提供详细的协议描述、优缺点以及消息和时间复杂性对比。
  1. 背景：
  • 状态机复制 (SMR)：共识算法确保多台状态机协调运行，即使部分机器故障也能提供统一视图。
  • 拜占庭故障：故障服务器可表现任意恶意行为，与良性故障不同。
  • 拜占庭法定人数：为容忍 \(f\) 个故障节点，通常需要 \(2f+1\) 的法定人数。
  • 网络假设：同步、异步、部分同步网络。
  • 复杂性度量：消息复杂性（发送消息总数）和时间复杂性（消息传递轮数）。
  • 服务属性：终止、协议、有效性（或安全性和活性）。
  1. 更高效的BFT共识：
  • PBFT：现代BFT共识算法的基础。
    • 系统模型与服务属性：容忍 \(f\) 个故障副本 (\(n=3f+1\))。安全性在异步网络中，活性需要有界消息延迟的同步性。
    • 复制协议：三阶段提交协议（预准备-准备-提交），客户端等待 \(f+1\) 条回复。
    • 视图变更：当主节点失败时，启动视图变更协议选择新主节点。
    • 优缺点：开创性贡献，但二次消息复杂性 \(O(n^2)\) 限制其扩展性。
  • SBFT：
    • 系统模型与服务属性：容忍 \(f\) 个拜占庭服务器和 \(c\) 个崩溃/滞后服务器 (\(3f+2c+1\))。使用门限签名实现线性消息复杂性 \(O(n)\)。
    • 复制协议：快速路径 (无故障) 和线性PBFT (有故障)。
    • 视图变更：\(O(n^2)\) 消息复杂性。
    • 优缺点：线性消息传输，客户端通信 \(O(1)\)。但故障客户端可能触发不必要视图变更。
  • HotStuff：
    • 系统模型与服务属性：容忍 \(f\) 个拜占庭服务器 (\(3f+1\))。部分同步网络下保证活性。乐观响应性。每个共识实例轮换主节点。
    • 复制协议：四阶段协议 (准备-预提交-提交-决定)，使用QC (法定人数证书)。
    • 视图变更：频繁轮换领导者。
    • 优缺点：线性消息传输，支持流水线化。但频繁领导者轮换在故障时性能下降。
  • ISS：
    • 系统模型与服务属性：多领导者SMR框架。将工作负载分配给多个领导者，并行运行SB实例。容忍 \(f\) 个拜占庭故障节点 (\(3f+1\))。
    • 复制协议：日志分纪元和段，领导者负责各自段。并行运行SB实例。
    • 多领导者选择：基于领导者选择策略，结合BFTMencius和故障检测器。
    • 优缺点：显著提高吞吐量，更快客户端响应。但增加共识延迟，故障时SB实例失败概率高。
  • DAG-Rider：
    • 系统模型与服务属性：异步BAB协议，最优时间/消息复杂性。两层架构：结构化DAG用于可靠消息传播，零开销共识协议确定总顺序。
    • DAG流水线：节点维护DAG，包含强边和弱边。通过BAB协议保证DAG最终一致。
    • DAG中共识：使用完美硬币机制独立决定区块顺序。
    • 优缺点：高吞吐量（并行流水线），但高延迟。
  • Narwhal and Tusk：
    • 系统模型与服务属性：基于DAG的内存池，分离事务传播和排序。
    • DAG复制协议：类似DAG-Rider，但使用更高效的可靠广播。
    • 优缺点：经验上吞吐量有优势，但由于内存池不维护顺序，事务共识延迟高。
  1. 更鲁棒的BFT共识：
  • Aardvark：
    • 系统模型与服务属性：改善高效BFT算法在“不友好执行”下的鲁棒性。
    • 鲁棒性改进：更强的消息认证（签名客户端请求）、独立通信（资源隔离）、自适应领导者轮换（定期视图变更）。
    • 优缺点：在故障客户端场景下更鲁棒，但对主节点性能期望过严可能导致不必要视图变更。
  • Pompe：
    • 系统模型与服务属性：排序协议，构建在标准共识算法之上。引入“拜占庭有序共识”，防止领导者操纵命令顺序。
    • 复制协议：排序阶段（民主决定顺序）和共识阶段（周期性提交批次命令）。
    • 优缺点：引入操作排序公平性，但未设计特定共识算法，安全性和活性与底层算法相关。
  • Spin：
    • 系统模型与服务属性：解决故障领导者导致的性能下降。每请求轮换主节点，使用黑名单排除故障副本。
    • 鲁棒性改进：领导者轮换和合并操作。
    • 优缺点：在主节点攻击下更鲁棒，但无故障时引入额外消息开销。
  • Prosecutor：
    • 系统模型与服务属性：允许服务器主动竞选主节点，对故障行为施加计算惩罚。
    • 复制协议：O(n) 消息复杂性，使用门限签名。
    • 视图变更：与计算惩罚关联，故障服务器需要执行指数级增长的计算工作。
    • 优缺点：惩罚恶意服务器，但计算能力强的故障服务器可能导致长时间无正确领导者。
  • RBFT：
    • 系统模型与服务属性：通过并行执行多个PBFT实例来增加冗余，监控主实例性能。
    • 鲁棒性改进：多实例并发运行，监控主实例速度和公平性。
    • 优缺点：解决主节点单点故障问题，但引入大量额外消息开销 O(|M|(n^3+n^2+n))。
  1. 更可用的BFT共识：
  • 基本模型：
    • 可靠广播 (Bracha's RBC)：异步网络中的协议。
    • 二元拜占庭协议 (BA)：异步网络中的多轮共识。
  • DBFT：
    • 系统模型与服务属性：无领导者BFT，部分同步网络。结合RBC和Psync（带弱协调器的BA变体）。
    • Psync：BA协议的修改版，增加超时、弱协调器和终止条件。
    • 优缺点：改进BA，但仍需部分同步网络。
  • HoneyBadgerBFT：
    • 系统模型与服务属性：无领导者BFT，异步网络。使用门限加密防御审查攻击。
    • 高效大消息可靠广播：RBC中使用擦除编码，降低消息复杂性。
    • 带加密共同硬币的BA：更安全的硬币翻转和终止条件。
    • 异步共同子集 (ACS)：核心构建块，并行运行RBC和BA实例。
    • 优缺点：异步网络下的高吞吐量实用解决方案，但延迟较高。
  • BEAT：
    • 系统模型与服务属性：五种无领导者异步BFT协议 (BEAT0-BEAT4)。
    • BEAT0：带标签门限加密，TDH2，更高效的擦除编码。
    • BEAT1 & BEAT2：使用原始Bracha的RBC降低延迟。BEAT2将加密移到客户端，并使用匿名通信。
    • BEAT3：使用AVID-FP，进一步降低带宽使用。
    • BEAT4：使用AVID-FP-Pyramid（金字塔码）降低数据重构成本，尤其适用于部分数据读取。
    • 优缺点：全面提升性能，BEAT3/4更适合BFT存储服务，但在某些情况下有更高延迟。
  1. 未来研究方向：
  • 可扩展性：在保持高吞吐量和低延迟的同时，扩展到数千个节点。
  • 排序公平性：防止领导者操纵交易顺序（如抢跑），确保系统公正透明。
  • 量子安全BFT共识：应对量子计算对传统密码学的威胁。
  • 互操作性：实现不同BFT区块链和分布式系统之间的跨链共识和数据/资产转移。
  • 机器学习中的BFT共识：确保分布式训练中数据和模型更新的完整性，以及多智能体学习中的鲁棒性。

以太坊 (Ethereum)

以太坊是一个去中心化的、全球共享的计算平台，能够运行各种应用程序，且一旦部署就无法被关闭或审查。其核心创新在于能够运行智能合约。

诞生与发展：

由 Vitalik Buterin 在 2013 年提出，于 2015 年上线。2022 年 9 月，“The Merge”（合并）升级将其共识机制从工作量证明 (Proof-of-Work, PoW) 转换到了权益证明 (Proof-of-Stake, PoS)。

以太币 (Ether, ETH)：

  • 燃料 (Gas)：作为以太坊网络的原生加密货币，主要用于支付网络操作（发送 ETH、执行智能合约、部署合约等）所需的费用，并以此激励验证者 (Validators)。
  • 价值储存和交换媒介：ETH 也是一种有价值的数字资产。

智能合约 (Smart Contracts)：

  • 存储在区块链上的计算机程序，按照预设规则自动执行，无需第三方干预。
  • 图灵完备：其智能合约语言 Solidity 是图灵完备的，可实现任何复杂逻辑。
  • 不可篡改与透明：部署后代码无法篡改，公开透明。

以太坊虚拟机 (Ethereum Virtual Machine, EVM)：

  • 运行环境：智能合约的运行时环境，每次合约执行都在 EVM 中。
  • 沙盒环境：隔离合约执行，确保错误不影响网络。

区块链：

  • 分布式账本：去中心化、不可篡改的分布式账本，记录所有交易和合约执行。
  • 共识机制：
    • PoW (旧机制)：矿工通过解决数学难题竞争打包区块。
    • PoS (新机制)：验证者通过质押 32 ETH 获得验证区块的权利，并获得新发行的 ETH 奖励。不诚实行为可能导致 ETH 被“罚没 (Slashing)”。

应用场景：去中心化金融 (DeFi)、非同质化代币 (NFTs)、游戏 (GameFi)、去中心化自治组织 (DAOs)、元宇宙 (Metaverse) 等。

挑战与未来：

  • 可扩展性：通过 Layer 2 解决方案（如 Arbitrum、Optimism）和未来分片 (Sharding) 升级来解决。
  • EIP-1559：升级后交易费用包含被销毁的“基本费用”和给验证者的“优先费用”，有助于 ETH 的通缩。

Gas

Gas 在区块链中是执行操作所需的“燃料”或“计算力成本”。

目的：

  • 支付给验证者/矿工的报酬：激励他们维护网络。
  • 防止网络滥用/垃圾信息：增加攻击成本。
  • 衡量计算复杂性：不同操作消耗不同 Gas 单位。

工作原理：Gas 本身是计价单位，最终用 ETH 支付。

  • Gas 单位 (Gas Units)：每种操作的固定成本，例如简单 ETH 转账为 21,000 Gas 单位。
  • Gas 价格 (Gas Price)：你愿意为每 Gas 单位支付的 ETH 数量，通常以 Gwei (\(1 \text{ Gwei} = 10^{-9} \text{ ETH}\)) 为单位，价格动态变化。
  • Gas 限制 (Gas Limit)：你为交易支付的最大 Gas 单位数量，用于防止无限循环。

Gas 费用计算：

总 Gas 费用 = Gas 单位 (实际消耗量) \(\times\) Gas 价格。

EIP-1559 变化：

  • 基本费用 (Base Fee)：由网络动态计算并销毁 (burned)，不进入验证者手中，有助于限制 ETH 供应量。
  • 优先费用 (Priority Fee / Tip)：给验证者的“小费”，激励优先处理交易。
  • 销毁的 ETH 并非去了任何可访问的地址，而是发送到一个无法访问的地址，永久从流通中移除。

Hardhat

Hardhat 是一个以太坊开发环境，帮助开发者构建、测试和部署智能合约及去中心化应用 (dApps)。

主要功能：

  • 本地以太坊网络 (Hardhat Network)：内置私有区块链，用于快速迭代和调试。
  • 合约编译：将 Solidity 代码编译成 EVM 字节码和 ABI。
  • 合约部署：自动化部署智能合约到各种网络。
  • 自动化测试：集成 JavaScript 测试框架（Mocha, Chai），编写合约测试。
  • 插件系统：提供大量插件扩展功能（如与 Ethers.js 集成、Gas 报告）。
  • 任务运行器：定义和运行自定义任务，自动化开发流程。

IPFS (InterPlanetary File System)

IPFS 是一个去中心化、点对点 (P2P) 的分布式文件存储和共享网络。

解决问题：

  • 中心化和单点故障：HTTP 依赖中心服务器，易受攻击和审查。
  • 效率低下：请求需到特定服务器，速度慢。
  • 内容重复存储：浪费资源。

工作原理：

  • 内容寻址 (Content Addressing)：文件通过其内容的加密哈希值（内容标识符，CID）来标识，而非位置。CID 具有唯一性、不变性和内容校验功能。
  • 点对点网络 (P2P)：网络中的每个参与者都是一个节点，既是客户端也是服务器。
  • 分布式哈希表 (DHT)：用于查找哪个节点拥有特定 CID 对应的文件。
  • 文件持久性 (Pinning)：通过“钉住”文件来确保其长期可用性，通常需要支付存储费用（如通过 Filecoin）。

优势：

去中心化、抗审查、高可用性、高效、版本控制、成本效益、Web3 基础。

局限性：

数据持久性需额外保障、实时性挑战、难以移除非法内容、隐私问题、入门门槛。

与区块链的关系：

互补。区块链存储小而重要的安全数据（如 CID），IPFS 存储大文件，共同构建高效的去中心化应用。

Remix (Web 框架)

Remix 是一个全栈的 Web 框架，利用现代 Web 标准来构建高性能、高用户体验的应用程序。

主要用途：

构建快速、流畅且具有弹性的 Web 应用程序。

特点：

  • 服务器端渲染 (SSR)：加快页面初始加载速度，利于用户体验和 SEO。
  • 简化数据加载和表单提交：在路由中定义数据加载器（loader）和操作（action），在服务器上运行。
  • 利用 Web 标准：基于 Web Fetch API、HTTP 缓存和 HTML 表单等。
  • 优化用户体验 (UX)：嵌套路由、错误边界、渐进式增强。
  • 与 Remix - Ethereum IDE 的区别：Remix IDE 是一个用于以太坊智能合约开发的在线 IDE，通常用 JavaScript/TypeScript 构建，与 Remix Web 框架是两个完全不同的概念。

Solana

Solana 是一个高性能的区块链平台，旨在解决传统区块链在速度、可扩展性和成本方面的挑战。

核心目标：

在不牺牲去中心化和安全性的前提下，大幅提高可扩展性。

主要创新技术：

  • 历史证明 (Proof of History, PoH)：核心时间戳技术，允许验证者对交易顺序和时间进行加密证明，提升效率。
  • 塔式拜占庭容错 (Tower BFT)：基于 PoH 的权益证明 (PoS) 共识机制，快速达成共识。
  • 管道化 (Pipelining)：将交易处理阶段分配给不同硬件，提高并发性。
  • 海平面 (Sealevel)：并行智能合约运行时环境，允许合约并发执行。
  • 涡轮 (Turbine)：区块传播协议，分片传播区块，降低延迟。
  • 云裂 (Cloudbreak)：横向扩展的账户数据库，支持高并发读写。
  • 海湾流 (Gulf Stream)：无内存池的交易转发协议，优化确认时间。

SOL (原生代币)：

用于交易费用、质押和治理。

优势：

极高的吞吐量和低延迟（每秒数万次交易）、低交易费用、活跃的生态系统、单链架构。

挑战：

去中心化程度的权衡（节点硬件要求高）、网络稳定性问题、对 Rust 开发者友好度（学习成本）。

现实世界问题及解决方案示例：

解决大规模微支付问题，例如在流媒体/游戏或物联网设备网络中，利用 Solana 的高吞吐量、低费用和快速最终性，实现每秒数万笔的自动化微支付交易，并用智能合约自动化分成和状态更新。

Polygon

Polygon 是一个以太坊扩容解决方案和多链生态系统，旨在解决以太坊高交易费用、低速度和可扩展性不足的问题，同时保持以太坊的安全性、去中心化和兼容性。

解决问题：

通过提供一系列扩容解决方案，如 PoS 侧链和 ZK Rollups，来提高以太坊的吞吐量并降低交易成本。

核心技术和组件：

  • Polygon PoS 链 (Matic PoS Chain)：最广泛使用的组件，是一个权益证明 (PoS) 侧链。它在链上处理交易，定期将验证状态提交到以太坊主网，安全性锚定以太坊。具有高吞吐量（最高可达 65,000 TPS）、极低费用和 EVM 兼容性。
  • Polygon ZK Rollups (如 Polygon zkEVM)：重要发展方向，通过零知识证明 (Zero-Knowledge Proofs) 将大量交易在链下打包并生成证明提交到以太坊主网，继承以太坊安全性，实现更高扩展性和 EVM 等效性。
  • Polygon Supernets (现在也称为 Polygon Chain Development Kit - CDK)：模块化框架，允许开发者构建自己的定制化区块链网络（应用专用链），可高度定制、具有主权性并与以太坊互操作。

MATIC 代币 (现在升级为 POL)：

Polygon 网络的原生代币。用于质押、交易费用和治理。POL 代币旨在实现更灵活的多链质押。

架构层次：

通常包括以太坊层、安全层、Polygon 网络层和执行层。

优势：

解决以太坊痛点、EVM 兼容性、多样化的扩容方案、强大的生态系统。

Overview-of-Polygon-Ibrahim
1,503 KB / 2025-07-16

下载

Solana Resources
98 KB / 2025-07-16

下载

STCA Solana Deck UBC
18,059 KB / 2025-07-16

下载

评论